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DNA甲基化是重要的表观遗传学标记信息,获得全基因组范围内所有C位点的甲基化水平数据,对表观遗传学的时空特异性研究具有重要意义。Bisulfite甲基化测序是以新一代高通量测序平台为基础,结合全基因组Bisulfite处理和生物信息数据分析技术,进行低成本、高效率、高准确度的全基因组DNA甲基化水平图谱绘制。


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伯基特淋巴瘤和滤泡淋巴瘤的全基因组甲基化分析揭示与体细胞突变及转录调控相关的甲基化差异区域


DNA methylome analysis in Burkitt and follicular lymphomas identifies differentially methylated regions linked to somatic mutation and transcriptional control


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设计思路


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研究结果

伯基特淋巴瘤和滤泡淋巴瘤呈基因组低甲基化

对伯基特、滤泡淋巴瘤细胞及正常生发中心B细胞进行WGBS,与正常B细胞相比,淋巴瘤全基因组处于低甲基化水平,但是在 CpGs岛屿的甲基化水平比正常B细胞高;另外两种淋巴瘤之间的甲基化水平也存在差异,且在潜在启动子区域,随着基因表达的增强,甲基化水平也有一定的增加。


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图1 淋巴瘤甲基化缺失

转录因子结合位点的甲基化差异

为了研究DNA甲基化与基因转录表达的关系,本研究对DMRs内的转录因子结合位点进行富集分析,发现DNA甲基化与基因表达紧密相关。


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图2 转录因子结合位点富集

DNA突变和甲基化影响伯基特淋巴瘤SMARCA4的表达

研究发现,伯基特淋巴瘤中SMARCA4的表达不仅与DNA甲基化水平降低有关,还与染色质重编程导致增强子和启动子的激活有关。

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图3 SMARCA4基因组结构和蛋白表达


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研究结论


该研究对伯基特淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤及正常的生发中心B细胞分别进行WGBS测序、DNA测序、RNA测序。发现体细胞突变、DNA甲基化和基因调控在伯基特淋巴瘤和其它生发中心B细胞淋巴瘤的的差异失调通路中密切相关。


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参考文献


Kretzmer H, Bernhart S H, Wang W, et al. DNA methylome analysis in Burkitt and follicular lymphomas identifies differentially methylated regions linked to somatic mutation and transcriptional control[J]. Nature genetics, 2015, 47(11): 1316-1325.

QWGBS推荐数据量多少?需要生物学重复吗?


A通常WGBS甲基化建议测序深度为30X,生物学重复为两个。如果研究同类细胞的需要5-15X测序深度,如果需要研究区域较短的DMR需要15X以上的测序深度,如果想分析区域较长的DMR测序深度达到1-2X即可。建议如果要分析DMR至少需要两个生物学重复。


QBisulfite 处理后非甲基化 C 的 CT 转化率是多少?


A

目前我们的实验流程很成熟,能保证 Bisulfite 处理后非甲基化 C 的 CT 转化率在 99.5%以上,确保Bisulfite 对 DNA 的处理达到生物信息分析要求。如果样品的DNA不存在不发生甲基化的DNA作为对照(例如:拟南芥的叶绿体的DNA都是不发生甲基化),都会在样品中混入control DNA的方法来验证Bisulfite的转化率。



QWGBS对于物种有什么要求?


A1) 是否为低甲基化率的物种;已报道的低甲基化率的物种共有6种:果蝇、面粉甲虫、酿酒酵母、粟酒裂殖酵母、线虫和黄曲霉。

2) 该物种的基因组完成情况如何(影响 Bisulfite-Seq 的比对)。
3) 基因组是否存在复杂因素:GC 含量偏高、杂合度偏高、转座子、重复区域等。




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